发酵罐搅拌时需要注意的措施

发酵罐中搅拌的主要作用是混合和传质，即使空气分散成气泡，与发酵液充分混合，打破气泡，增加气液界面，获得所需的溶解氧速率，使细胞悬浮和分散。在发酵系统中保持适当的气-液-固（池）三相混合和传质强化传热。因此，搅拌器的设计应使发酵液具有足够的径向流动和适度的轴向运动。

　　涡轮搅拌器主要用于发酵罐。涡轮搅拌器有三种类型：平叶片、曲叶片和箭头叶片。涡轮搅拌器轴向混合不良，搅拌强度随距搅拌轴距离的增加而降低。当培养基较厚时，混合效果降低。为了加强轴向混合，涡轮和推进叶轮可以一起使用。本设计根据设计要求采用涡轮搅拌器。

挡板的作用是防止在液面中心产生涡流，增强湍流和溶解氧的传质。挡板的高度从罐底上升到设计液位。当采用管中管冷却时，可以用管中管冷却代替挡板，不需要安装挡板，本设计中不需要安装挡板。当发酵罐的搅拌轴较长时，通常通过耦合将其分成两到三段。

　　第i一联轴器的安装位置可以设置在小发酵罐顶部外的机械密封的上部，但大发酵罐将置于罐内的机械密封之下，上轴一般由不锈钢制成。该设计将置于罐内的机械密封下，材料为16MnR不锈钢，轴由45碳钢制成。

　　发酵罐搅拌轴为超长轴，常安装底轴承和中间轴承，防止轴摆动。小型发酵罐由拉杆控制，大型发酵罐由桁架固定。本设计采用推力滑动轴系统。

发酵罐有着哪些广泛的应用？

发酵罐发酵过程中，为了能对生产过程进行必要的控制，我们需要对有关参数进行定期取样测定或进行连续测量，以确定其参数对于发酵罐发酵过程的影响程度。发酵罐反映发酵过程变化的参数可以分为两类：一类是可以直接采用特定的传感器检测的参数。它们包括反映物理环境和化学环境变化的参数，如温度、压力、搅拌功率、转速、泡沫、发酵液粘度、浊度、pH、离子浓度、溶解氧、基质浓度等，称为直接参数。

另一类是至今尚难于用传感器来检测的参数，包括细胞生长速率、产物合成速率和呼吸嫡等。这些参数需要根据一些直接检测出来的参数，借助于电脑计算和特定的数学模型才能得到，因此这类参数被称为间接参数。上述参数中，发酵罐对发酵过程影响较大的有温度、pH值和溶解氧浓度等。

发酵罐温度对发酵过程的影响是多方面的，它会影响各种酶反应的速率，改变菌体代谢产物的合成方向，影响微生物的代谢调控机制。除这些直接影响外，温度还对发酵液的理化性质产生影响，如发酵液的粘度、基质和氧在发酵液中的溶解度和传递速率、某些基质的分解和吸收速率等，进而影响发酵的动力学特性和产物的生物合成。发酵罐发酵温度是既适合菌体的生长，又适合代谢产物合成的温度，它随***、培养基成分、培养条件和菌体生长阶段不同而改变。理论上，整个发酵过程中不应只选一个培养温度，而应根据发酵的不同阶段，选择不同的培养温度。在生长阶段，应选择***适生长温度，在产物分泌阶段，应选择***适生产温度。

但实际生产中，由于发酵液的体积很大，升降温度都比较困难，所以在整个发酵过程中，往往采用一个比较适合的培养温度，使得到的产物产量***i高，或者在可能的条件下进行适当的调整。发酵罐发酵温度可通过温度计或自动记录仪表进行检测，通过向发酵罐的夹套或蛇形管中通人冷水、热水或蒸汽进行调节。发酵罐工业生产上，所用的大发酵罐在发酵过程中一般不需要加热，因发酵中释放了大量的发酵热，在这种情况下通常还需要加以冷却，利用自动控制或手动调整的阀门，将冷却水通人夹套或蛇形管中，通过热交换来降温，保持恒温发酵。

微生物发酵的***适氧浓度与临界氧浓度是不同的。前者是指溶解氧浓度对生长或合成有一***适的浓度范围，后者一般指不影响菌体呼吸所允许的***i低氧浓度。为了避免生物合成处在氧限制的条件下，需要考察每一发酵过程的临界氧浓度和***适氧浓度，并使其保持在***适氧浓度范围。发酵罐在供氧方面，主要是设法提高氧传递的推动力和氧传递系数，可以通过调节搅拌转速或通气速率来控制。同时要有适当的工艺条件来控制需氧量，使菌体的生长和产物形成对氧的需求量不超过设备的供氧能力。发酵罐发酵液的需氧量，受菌体浓度、基质的种类和浓度以及培养条件等因素的影响，其中以菌浓的影响***为明显。发酵液的摄氧率随菌浓增大而增大，但氧的传递速率随菌浓的对数关系减少。

发酵罐的特性可以满足哪些发酵需求？

发酵罐其实就是一种生物反应器，发酵罐是指为活i细胞或酶提供适宜的反应环境，让他们进行细胞增殖或生产的装置系统。发酵罐为细i菌的生长和繁殖提供适宜的生长环境，促进菌体生产人们需要的产物。机械搅拌发酵罐是利用机械搅拌器的作用，使空气和发酵液充分混合，促使氧在发酵液中溶解，以保证供给微生物生长繁殖、发酵所需的氧气。

　　一、发酵罐的基本要求：

　　1)结构严密，发酵罐经得起蒸汽的反复灭菌，内壁光滑，耐腐蚀性能好，以利于灭菌彻底和减小金属离子对生物反应的影响;

　　2)有良好的气一液一固接触和混合性能与***的热量、质量、动量传递性能;

　　3)发酵罐在保持生物反应要求的前提下，降低发酵罐能耗;

　　4)有良好的热量交换性能，以维持生物反应***适温度;

　　5)有可行的管路比例和仪表控制，发酵罐适用于灭菌操作和自动化控制。

发酵罐踏上绿色环保之路

发酵罐主体一般为用不锈钢板制成的主式圆筒，在设计和加工中应注意结构严密，合理，能耐受蒸汽灭菌、有一定操作弹性、内部附件尽量减少(避免死角)、物料与能量传递性能强，并可进行一定调节以便于清洗、减少污染，适合于多种产品的生产以及减少能量消耗。

发酵罐用于厌气发酵(如生产酒精、溶剂)的发酵罐结构可以较简单，用于好气发酵(如生产抗i生素、氨基酸、有机酸、***等)的发酵罐因需向罐中连续通入大量无菌空气，并为考虑通入空气的利用率，故在发酵罐结构上较为复杂，常用的有机械搅拌式发酵罐、鼓泡式发酵罐和气升式发酵罐。发酵罐乳制品、酒类发酵过程是一个无菌、无污染的过程，发酵罐采用了无菌系统，避免和防止了空气中微生物的污染，大大延长了产品的保质期和产品的纯正，罐体上特别设计安装了无菌呼吸气孔或无菌正压发酵系统。